Tianwen-1 ve Zhurong

Tianwen-1, Çin Ulusal Uzay İdaresi'nin (CNSA) Mars'a gönderdiği ilk bağımsız görevdir. Bir yörünge aracı, bir iniş aracı ve Zhurong adlı gezginden oluşan yaklaşık 5 tonluk sistem, 23 Temmuz 2020'de fırlatıldı. 10 Şubat 2021'de Mars yörüngesine giren görev, 14 Mayıs 2021'de iniş aracını Utopia Planitia bölgesine başarıyla indirdi. Böylece Çin, Mars yüzeyine yumuşak iniş yapıp iletişim kuran üçüncü ülke, ilk denemesinde yörünge, iniş ve gezgini bir arada başaran ilk ülke oldu. Görev, 2022'de Uluslararası Astronotik Federasyonu'nun Dünya Uzay Ödülü'nü aldı. Yörünge aracı 2026'da da çalışmalarını sürdürüyor.

Görevin amacı

Görevin adı, şair Qu Yuan'ın "Göğe Sorular" anlamına gelen şiirinden gelir. Bilimsel hedefleri şunlardır:

• Mars yüzeyinin jeolojisini ve iç yapısını incelemek
• Geçmişte ve günümüzde suyun izlerini aramak
• Yüzey toprağının ve kayaların bileşimini belirlemek
• Mars atmosferini, iyonosferini ve uzay ortamını incelemek

Çin'in daha önce, Rus Fobos-Grunt aracıyla birlikte gönderilen Yinghuo-1 uydusuyla denediği Mars girişimi 2011'de roketin Dünya yörüngesinden çıkamaması yüzünden başarısız olmuştu. Tianwen-1, bu deneyimin ardından 2016'da onaylanan bağımsız programın ilk adımıdır.

Mars'a iniş, uzay keşfinin en riskli işlerinden biri olarak bilinir; atmosfere girişten yüzeye temasa kadar geçen yaklaşık dokuz dakika, uzmanlar arasında "dehşet dakikaları" diye anılır. Tianwen-1'in iniş kapsülü önce ısı kalkanıyla yavaşladı, ardından paraşütünü açtı, son aşamada ise motorlarıyla havada asılı kalarak engelleri taradı ve güvenli bir noktaya kondu. Mars'ın Dünya'dan dakikalarca süren sinyal gecikmesi nedeniyle bu adımların tamamı aracın kendi yazılımıyla, yerden müdahale olmadan yürütüldü.

Uzay aracı ve araçları

Yörünge aracı sekiz bilim aleti taşır: orta ve yüksek çözünürlüklü kameralar (yüksek çözünürlüklü kamera 256 kilometreden 2,5 metre ayrıntı görür), manyetometre, mineraloji tayfölçeri, yüzey altındaki su buzunu arayan radar ve iki parçacık çözümleyici.

Yaklaşık 240 kilogramlık ve 1,85 metre boyundaki Zhurong gezgini altı alete sahiptir:

• Yüzeyin yaklaşık 100 metre altına kadar katmanları görebilen yer radarı (RoPeR)
• Manyetometre
• Sıcaklık, basınç ve rüzgârı ölçen, mikrofon da içeren meteoroloji istasyonu
• Lazerle kayaları buharlaştırıp bileşimini ölçen MarSCoDe
• Çok bantlı kamera ve gezinme kameraları

İniş aracının bilim aleti yoktu. Görev ayrıca yörünge aracını ve gezgini dışarıdan görüntüleyen iki bırakılabilir kamera ile kütlesi 1 kilogramın altında olan bir uzaktan kamera da kullandı.

Yolculuk ve önemli anlar

• 23 Temmuz 2020: Wenchang'dan Uzun Yürüyüş 5 roketiyle fırlatıldı.
• 10 Şubat 2021: Mars yörüngesine girdi; üç ay boyunca iniş bölgesi incelendi.
• 14 Mayıs 2021: İniş aracı Utopia Planitia'nın güneyine indi.
• 22 Mayıs 2021: Zhurong rampadan Mars yüzeyine indi.
• 11 Haziran 2021: Gezgin ile iniş aracının birlikte göründüğü ilk fotoğraf ve panoramik görüntüler yayımlandı.
• Ağustos 2021: Zhurong 90 sollük planlanan ömrünü tamamladı ve eski bir kıyı bölgesini araştırmak üzere görevi uzatıldı.
• 31 Aralık 2021: İkinci bırakılabilir kamera Mars yörüngesinde yörünge aracını görüntüledi.
• 20 Mayıs 2022: Yaklaşan toz fırtınaları ve kış nedeniyle Zhurong kış uykusuna alındı; sonrasında bir daha uyanmadı.
• 2025: Yörünge aracı, Güneş Sistemi'ne dışarıdan gelen 3I/ATLAS cismini yüksek çözünürlüklü kamerasıyla görüntüledi.

Bilimsel sonuçlar

Zhurong'un ilk 325 solluk meteoroloji verileri 2023'te Nature dergisinde yayımlandı. Gezginin yer radarı, iniş bölgesinin altındaki katmanlı yapıyı ortaya koydu; bu veriler bölgenin geçmişte su ve sel olaylarından etkilendiğine dair tartışmalara katkı sağladı. Zhurong, Perseverance ile aynı yıl çalışan ilk iki Mars yer radarından birini taşıdı ve Mars'ın seslerini kaydeden ikinci araç oldu. Gezginin uyanamamasının en olası nedeni, güneş panellerinin üzerinde biriken tozun güç üretimini düşürmesidir. Yörünge aracı ise Mars'ın küresel haritalanmasına, iyonosfer ve manyetik alan ölçümlerine devam ediyor.

Utopia Planitia, Mars'ın kuzey yarıküresindeki geniş bir ova olup daha önce NASA'nın Viking 2 iniş aracının da indiği bölgedir. Bazı araştırmacılar bu ovanın uzak geçmişte büyük bir kuzey okyanusunun kıyısında bulunduğunu düşünüyor; Zhurong'un uzatılmış görevinde eski kıyı bölgesini hedeflemesi bu nedenle bilimsel açıdan önemliydi.

Bilmeye değer

• Zhurong adı, Çin mitolojisinde ateş ve ışıkla ilişkilendirilen bir figürden gelir ve halk oylamasıyla seçildi.
• Uzaktan kamera, Mayıs 2021 itibarıyla Mars'taki en hafif insan yapımı cisimdi.
• Tianwen-1, Temmuz 2020 fırlatma penceresindeki üç Mars görevinden biriydi; diğerleri BAE'nin Hope aracı ve NASA'nın Perseverance gezginiydi.
• Görev, Çin'in Tianwen serisindeki sonraki gezegen görevleri için temel deneyimi sağladı.